KR101051820B1

KR101051820B1 - 호 접속 처리 방법 및 메시지 송수신 대리 장치

Info

Publication number: KR101051820B1
Application number: KR20097003069A
Authority: KR
Inventors: 가요 모또하시; 야스오 데즈까; 마사노리 하시모또; 나오 미야자끼
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-10-05
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2011-07-25
Also published as: KR20090035705A; WO2008044265A1; JPWO2008044265A1; CN101536601A; EP2063617A4; JP4454680B2; CN101536601B; US20090193128A1; EP2063617A1

Abstract

SIP 프로토콜을 이용하여 유저 단말기와 기간 네트워크 사이에서 액세스 네트워크를 통하여 호 접속을 행하는 호 접속 처리 방법으로서, 액세스 네트워크 내의 소정의 장치(대리 장치)에 유저 단말기 대신에 소정의 SIP 시그널링 메시지를 기간 네트워크에 송신하도록 지시하는 스텝, 그 지시에 따라서, 대리 장치는 호 접속 시에 유저 단말기와 기간 네트워크간에서 송수신되는 소정의 SIP 시그널링 메시지를 유저 단말기에 보내지 않거나, 혹은 유저 단말기 대신에 기간 네트워크에 송신한다.

SIP 시그널링 메시지, SIP 프로토콜, 유저 단말기, 기간 네트워크, aGW

Description

호 접속 처리 방법 및 메시지 송수신 대리 장치{CALL CONNECTION PROCESSING METHOD AND MESSAGE TRANSMITTING AND RECEIVING PROXY DEVICE}

본 발명은, 호 접속 처리 방법 및 메시지 송수신 대리 장치에 관한 것으로, 특히, SIP 프로토콜을 이용하여 유저 단말기와 기간 네트워크 사이에서 액세스 네트워크를 통하여 호 접속을 행하는 호 접속 처리 방법 및 메시지 송수신 대리 장치에 관한 것이다.

최근의 통신 시스템으로서 그 취급 용이성이나 코스트의 면으로부터 IP(Internet Protocol) 프로토콜과 그 관련 프로토콜을 사용한 시스템이 구축되도록 되어 왔다. 이 IP 프로토콜을 중심으로 한 프로토콜군은, 고정 통신뿐만 아니라 이동 통신 시스템에도 적용되고 있다. 그리고, 그 프로토콜군 중에서, 호 제어에 사용되는 프로토콜로서 표준으로 되어 있는 것이 SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜이다. 차세대 네트워크 시스템에서는，이 SIP 프로토콜을 사용한 IMS(IP Multimedia Subsystem)를 중심으로, 통합 시스템을 구축하고자 하고 있으며, 모든 고정 통신, 이동 통신 네트워크는 이것에 연결되도록 구축하고자 하고 있다.

·LTE/SAE 시스템

도 18은 IMS에 접속하는 차세대 네트워크 시스템인 Evolved 3GPP 시스템의 구성예이다(비특허 문헌1 참조). Evolved 3GPP 시스템은, 기지국인 eNB(evolved-UTRAN NodeB)(1a∼1n), 그것을 몇개 묶어서 제어하는 액세스 게이트웨이 aGW(evolved-UTRAN Access Gateway)(2a∼2c), 네트워크 전체의 앵커인 IASA(Inter Access System Anchor)(3) 등으로 구성되며, aGW(2a∼2c)와 IASA(3)로 IMS에 대한 액세스 네트워크 ACN이 형성된다.

기지국인 eNB(1a∼1n)는, 종래의 기지국 NB와 무선망 제어 장치 RNC(Radio Network Controller)의 기능과 거의 동등한 기능을 구비하고 있다. 호 접속 시, 이동 단말기(Mobile Station)와 eNB 간은 RRC(Radio Resource Control)에 의해 접속되고, 그러한 후, Attach에 의해 그 이동 단말기와 aGW 간이 접속됨과 함께 이동 단말기의 고유한 단말기 ID가 aGW에 통지된다.

aGW(2a∼2c)는 이동 단말기(4a, 4b)와 IMS(5) 간의 메시지의 수수를 행하고, eNB(1a∼1n)로 LTE-RAN(Radio Access Network)을 형성한다. 라우터적인 기능을 구비한 IASA(3)는 IMS(5)에 접속함과 함께 HSS(Home Subscriber Server)(6), PCRF(Policy & Charging Rule Function)(7), PCEF(Policy & Charging Enhance Function)에 접속하고 있다. HSS는 가입자(Subscriber)의 프로파일을 보존하는 서버, PCRF는 베어러 조건을 결정하고, PCRF는 결정된 베어러를 aGW에 설정하는 것이다. HSS는 RRC 접속이 완료되면 IASA(3), aGW(2a∼2c)를 통하여 유저 단말기의 인증을 행하고, 또한，aGW는 그 유저의 호에 관하여 자신이 담당이다라는 취지를 HSS(6)에 등록한다.

인증, 등록 등의 처리 완료 후, 이동 단말기로부터 발호가 있으면, aGW(2a∼2c)는 eNB(1a∼1n)를 통하여 수신한 유저 단말기로부터의 호 제어용 SIP 메시지를 IASA(3)를 통하여 IMS(5)의 CSCF(Call Session Control Function)(8)에 송출하고, 또한，IMS(5)의 CSCF(8)로부터 IASA(3)를 통하여 수신한 호 제어용 SIP 메시지를eNB(1a∼1n)를 통하여 이동 단말기(4a, 4b)에 송출한다. 그리고, aGW(2a∼2c)는 호 접속 제어 완료 후, 이동 단말기로부터의 데이터를 eNB(1a∼1n)를 통하여 수신하여 IMS(5)의 라우터에 송출하고, 또한，IMS(5)의 라우터로부터 수신한 데이터를eNB(1a∼1n)를 통하여 유저 단말기(4a, 4b)에 송출한다.

도 19는 IMS 단말기인 이동 단말기(4a)를 구입하였을 때에 그 이동 단말기를 IMS(5)에 등록하는 수순 설명도이다. 등록을 위한 요구가 있으면 이동 단말기와 eNB 간은 RRC(Radio Resource Control)에 의해 접속되고, 그러한 후, Attach에 의해 이동 단말기와 aGW 간이 접속됨과 함께, 이동 단말기의 고유의 번호(단말기 ID)가 aGW에 통지된다. 그리고, RRC 접속이 완료되면 HSS(6)는 IASA(3), aGW(2a)를 통하여 이동 단말기(4a)의 인증을 행하고, aGW는 이동 단말기(4a)의 호에 관하여 자신이 담당이다라는 취지를 HSS(6)에 등록한다(Register MME/Confirm Registration). MME는 Mobile Management Entity의 약칭이다.

이상의 인증, 등록, 비닉 처리가 종료되면, 이동 단말기(4a)는 IMS 서비스를 받기 위해서 IMS(5)의 CSCF(8)에 등록을 요청한다(Register). CSCF(8)는 이동 단말기(4a)가 미등록이기 때문에，401 Unauthorized를 회신한다. 이에 의해, 이동 단말기(4a)는 인증 데이터를 부가하여 다시 등록을 요청한다(Register). CSCF는 그 인증 데이터를 참조하여 정당하면 그 이동 단말기(4a)를 등록하고, 등록하였다는 취지를 나타내는 200OK 메시지를 이동 단말기(4a)에 송신한다. 이상에 의해, 이동 단말기(4a)는 IMS 서비스를 받을 수 있게 된다.

도 20은 IMS 단말기의 발호 수순 설명도이다.

이동 단말기(4a)가 발호하면 그 이동 단말기와 eNB(1a) 간이 RRC(Radio Resource Control)에 의해 접속되고, 그러한 후, Attach에 의해 이동 단말기와 aGW간이 접속됨과 함께, 이동 단말기의 고유의 번호(단말기 ID)가 aGW에 통지된다. RRC 접속이 완료되면 HSS(6)는 IASA(3), aGW(2a)를 통하여 이동 단말기(4a)의 인증을 행한다. 인증 처리가 종료되면, 이동 단말기(4a)는 INVITE 메시지를 CSCF(8)에 보내고, CSCF(8)는 INVITE를 접수하였다는 취지의 100 Trying 메시지를 회신한다. INVITE 메시지는 상대 전화 번호 외에, 발신측 이동 단말기(4a)가 희망하는 QoS정보(예를 들면 음성 비디오의 쌍방향 통신), 코덱 정보, 사용하는 메시지의 종별, 확인 응답의 유무 등을 포함하고 있다. QoS는 Quality of Service의 약칭이다.

그러한 후, CSCF(8)는 INVITE 메시지를 착신측의 이동 단말기(14a)에 보내지만 이동 단말기와 aGW 간이 접속되어 있지 않은 경우, aGW(12a)는 일제 호출(paging)한다. 이 paging에 의해 착신측의 이동 단말기(14a)가 응답하면, 발신측과 마찬가지로 RRC 접속, 인증/비닉 처리가 행해지고, 인증이 종료되면, aGW(12a)는 INVITE 메시지를 이동 단말기(14a)에 보낸다. 이동 단말기(14a)는 INVITE 메시지를 수신하면, 접수하였다는 취지를 나타내는 100 Trying 메시지를 회신함과 함께, 세션의 진척 정황을 나타내는 183 Session Progress를 발행한다. 183 Session Progress 메시지는, 착신측 이동 단말기(14a)의 QoS 정보(예를 들면 음성 비디오의 쌍방향 통신), 코덱 정보, 사용하는 메시지의 종별, 확인 응답의 유무 등을 포함하고 있다. CSCF(8)는 그 183 Session Progress 메시지를 수신하면 발신측 이동 단말기(4a)에 통지하고, 그 이동 단말기(4a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하면 확인 응답인 PRACK를 CSCF(8)를 통하여 착신측 이동 단말기(14a)에 보낸다. 착신측 이동 단말기(14a)는 PRACK를 수신하면, 200OK 메시지를 CSCF(8)를 통하여 발신측 이동 단말기(4a)에 통지한다.

이상의 처리가 종료되면, CSCF(8)의 AF(Application Function)는, INVITE 메시지나 183 Session Progress 메시지 내의 QoS 정보 및 각 이동 단말기의 계약 정보를 참조하여, 베어러(bearer) 설정에 필요한 정보를 PCRF/PCEF(7)에 전달하고, PCRF/PCEF(7)는 발신측 aGW(2a), 착신측 aGW(12a)와의 사이에서 베어러 설정을 행하고, 각 aGW(2a, 12a)는 이동 단말기(4a, 14a)와의 사이에서 베어러 설정을 행한다.

발신측의 이동 단말기(4a)는 베어러 설정에 기초하여 갱신하면, UPDATE를 CSCF(8)를 통하여 착신측 이동 단말기(14a)에 보낸다. 착신측 이동 단말기(14a)도베어러 설정에 기초하여 갱신을 완료하고 있으면 200OK 메시지를 CSCF(8)를 통하여 발신측 이동 단말기(4a)에 보냄과 함께 호출음 발생 메시지(Ringing)를 보낸다. 발신측 이동 단말기(4a)는 Ringing 메시지를 수신하면 CSCF(8)를 통하여 확인 응답PRACK를 착신측 이동 단말기(14a)에 보내고, 착신측 이동 단말기(14a)는 200OK 메시지에 의해 PRACK 수신을 발신측 이동 단말기(4a)에 보낸다.

이러한 상태에서, 착신측 이동 단말기(14a)의 유저가 예를 들면 수화기를 집어들면(Off Hook), 착신측 이동 단말기(14a)는 CSCF(8)를 통하여 200OK(INVITE)를 발신측 이동 단말기(4a)에 보내고, 발신측 이동 단말기(4a)가 200OK(INVITE)의 수신에 의해 ACK를 착신측 이동 단말기(14a)에 회신하고, 이에 의해 양 이동 단말기(4a, 14a) 간에서 통신이 가능하게 된다.

도 21은 착신측 단말기(14a)가 권외에서 aGW(12a)가 Paging하여도 응답이 없는 경우의 시퀀스로서, CSCF(8)는 INVITE를 aGW(12a)에 보내고 나서의 경과 시간을 감시하고, 경과 시간이 설정 시간보다 커져도 100 Trying 메시지가 회신되지 않으면 타임아웃으로 되어, 408 Request Timeout으로 착신측 이동 단말기(14a)가 응답하지 않는다는 취지를 발신측 이동 단말기(4a)에 통지하고, 발신측 이동 단말기(4a)는 ACK를 CSCF(8)에 송신하고 처리를 종료한다.

도 22는 착신측 단말기(14a)가 busy 상태에 있는 경우의 시퀀스로서, 착신측 단말기(14a)는 CSCF(8)로부터 INVITE를 수신하였을 때 busy 상태이면 486 Busy Here 메시지를 회신한다. 이에 의해，CSCF(8)는 486 Busy Here 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 보내어 착신측 이동 단말기(14a)가 busy 상태인 것을 통지하고, 발신측 이동 단말기(4a)는 ACK를 CSCF(8)에 송신하고 처리를 종료한다.

도 23은 처리의 호 접속 수순의 도중에서 에러가 발생한 경우의 시퀀스이다. 착신측 이동 단말기(14a)는 UPDATE의 수신에 대하여 200OK 메시지를 발생한 후에 어떠한 에러가 발생하면，XXX(error) 메시지 예를 들면 일시적으로 이용 불가능을 나타내는 에러 메시지 480 Temporarily Unavailable을 CSCF(8)를 통하여 발신측 이 동 단말기(4a)에 보내고, 발신측 이동 단말기(4a)는 ACK를 CSCF(8)에 송신하고 처리를 종료한다.

이동 통신 시스템에서 기지국과 이동 단말기간은 무선으로 통신을 행하지만, 무선은 일반적으로 유선에 비해 그 데이터 통신 속도에 있어서 뒤떨어진다. 고속통신을 행하기 위해서는 무선 통신에서 사용하는 주파수 대역을 많이 취할 필요가 있지만, 무선 자원은 유한하여, 주파수 대역을 많이 취하면, 그 만큼 동시에 통신할 수 있는 호수(링크수)가 감소하게 된다. 이 때문에, 무선 구간에서의 시그널링수(송수신 메시지수)를 줄일 필요가 있고, 특히 휴대 전화와 같은 공중 무선 통신 시스템에서 요구되고 있다. 그러나, 현상의 시스템에서는 도 20∼도 23에서 설명한 바와 같이 다수의 시그널링이 필요로 된다. 도 20의 예에서는 무선 구간에서 12회의 시그널링이 필요하다.

또한，Evolved 3GPP 시스템에서, 호 접속 시에서 발호로부터 통신 개시까지의 시간(호 접속 시간)의 단축이 요구되고 있다. 대부분의 SIP 메시지가 엔드-엔드간을 흐르면, 호 접속 시간이 길어지게 되어 통신 개시까지의 대기 시간이 길어지고, 게다가, 그 만큼, 주파수 대역을 점유하게 되어, 무선 자원을 보다 많이 소비하게 된다.

종래부터, SIP 프로토콜을 이용한 시그널링 방법이 제안되어 있다. 제1 종래 기술(특허 문헌1 참조)은, SIP 프로토콜을 사용하여 IMS 서비스를 제공하는 시스템에서, 발신 단말기와 착신 단말기간에서 세션의 설정을 시도하고, 세션 설정의 시도가 실패하였을 때, 과금하지 않도록 하여 오과금을 방지하는 것이다.

제2 종래 기술(특허 문헌2 참조)은, 취득한 어드레스의 서브넷을 뛰어넘어 단말기가 이동한 경우라도, 그 단말기에 용장 경로를 통하지 않고 시그널링의 전송을 가능하게 하는 것이다.

종래 기술은, 호 접속 시에서의 무선 구간에서의 시그널링수를 삭감하는 것을 목적으로 하는 것이 아니며, 또한, 호 접속 시간을 단축하는 것을 목적으로 하는 것은 아니다.

이상으로부터, 본 발명의 목적은, 호 접속 시에서의 무선 구간에서의 시그널링수를 삭감하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 통신 개시에 앞서서 행해지는 호 접속 시간을 단축하는 것이다.

비특허 문헌1 : 3GPP, TS24.228v5.14.0

특허 문헌1 : 일본 특표 2006-506012호 공보

특허 문헌2 : 일본 특허 공개 2005-64646호 공보

<발명의 개시>

본 발명의 제1 양태는, SIP 프로토콜을 이용하여 유저 단말기와 기간 네트워크 사이에서 액세스 네트워크를 통하여 호 접속을 행하는 호 접속 처리 방법으로서, 상기 액세스 네트워크 내의 장치(대리 장치)에 소정의 SIP 시그널링 메시지의 기간 네트워크에의 송신을 유저 단말기 대신에 행하도록 그 유저 단말기로부터 지시하는 스텝, 그 지시에 따라서, 호 접속 시에 상기 소정의 SIP 시그널링 메시지의 임의의 SIP 시그널링 메시지는 유저 단말기에 보내지 않거나, 혹은 다른 메시지는 유저 단말기 대신에 기간 네트워크에 송신하는 스텝, 상기 소정의 SIP 시그널링 메시지 이외의 메시지는 유저 단말기와 기간 네트워크 사이에서 송수신하는 스텝을 갖고 있다.

상기 제1 스텝의 지시는, 유저 단말기가 SIP 프로토콜의 INVITE 메시지로서, (1) 신뢰성 응답을 요구하지 않는 것, (2) 베어러 설정을 위한 전제 조건을 지정하지 않는 것을 선언함으로써 행하고, 상기 제2 스텝에서, 상기 대리 장치는 신뢰성 응답에 관한 SIP 시그널링 메시지의 송수신, 및 베어러 설정 후의 소정의 SIP 시그널링 메시지의 송수신을, 유저 단말기 대신에 행한다.

상기 호 접속 처리 방법은, 또한, 소정의 SIP 시그널링 메시지의 송수신을 유저 단말기 대신에 행하도록 그 유저 단말기로부터 지시가 없었을 때, 상기 대리 장치는, 소정의 SIP 시그널링 메시지의 송수신을 유저 단말기 대신에 행하는 것을 그 유저 단말기에 통지하는 스텝, 상기 SIP 시그널링 메시지의 송수신을 유저 단말기 대신에 행하는 스텝을 갖고 있다.

상기 호 접속 처리 방법은, 또한, 호 접속 시에 발신측 유저 단말기가 SIP 프로토콜의 INVITE 메시지를 발신하고 나서, 그 INVITE 메시지에 대한 200OK를 착신측 유저 단말기가 응답하기 직전까지의 호 접속 처리 시퀀스를, 그 착신측 유저 단말기의 네트워크에의 접속 상태에 관계없이, 발신측에서 독자적으로 진행시키는 스텝, 발신측 유저 단말기가 착신측 유저 단말기로부터 상기 200OK를 수신한 후, 상기 기간 네트워크를 통하여 발신측 유저 단말기와 착신측 유저 단말기간에서 통신을 행하는 스텝을 갖고 있다.

본 발명의 제2 양태는, SIP 프로토콜을 이용하여 유저 단말기와의 사이에서 호 접속 처리를 행하는 기간 네트워크에 액세스하는 액세스 네트워크 내에 설치되고, 호 접속 시에 유저 단말기를 대리하여 기간 네트워크와의 사이에서 SIP 시그널링 메시지의 송수신을 행하는 메시지 송수신 대리 장치로서, 유저 단말기의 능력 정보나 가입자 정보를 취득하여 축적하는 유저 정보 축적부, SIP 시그널링 메시지를 수신하여 해석하는 처리, 상기 축적 정보를 이용한 베어러 설정 처리, 이동 단말기와 기지국간의 SIP 시그널링 메시지의 중계 처리, 이동 단말기 대신에 SIP 시그널링 메시지를 작성하여 송신하는 처리를 행하는 처리부, 유저 단말기와 메시지의 송수신을 행하는 송수신부, 기간 네트워크측과 메시지의 송수신을 행하는 송수신부를 구비하고 있다.

도 1은 본 발명의 원리 설명도이다.

도 2는 본 발명을 적용할 수 있는 통신 시스템의 구성도이다.

도 3은 IMS 단말기에 SIP가 탑재되어 있는지의 여부에 의해 어떤 시퀀스 처리를 실행할지 결정하는 처리 플로우이다.

도 4는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기를 구입한 후에 IMS에 등록하는 수순 설명도이다.

도 5는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 이동 단말기의 발호 시에서의 호 접속 시퀀스(제1 실시예)의 설명도이다.

도 6은 제1 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다.

도 7은 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 이동 단말기의 발호 시의 다른 호 접속 시퀀스(제2 실시예)이다.

도 8은 제2 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다.

도 9는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재하지 않은 통상의 IMS 이동 단말기의 발호 시에서의 호 접속 시퀀스(제1 실시예)의 설명도이다.

도 10은 제1 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다.

도 11은 통상의 IMS 이동 단말기의 발호 시의 다른 호 접속 시퀀스(제2 실시예)이다.

도 12는 제2 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다.

도 13은 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기의 호 접속 시퀀스(권외)이다.

도 14는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기의 호 접속 시퀀스(권외)이다.

도 15는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기의 호 접속 시퀀스(비지 상태)이다.

도 16은 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기의 호 접속 시퀀스(busy 상태)이다.

도 17은 INVITE에 대한 정상 응답 200OK(INVITE)를 발생하기 전에 Error 발생 메시지 XXX(error)가 발생하여 에러로 되는 경우의 처리 시퀀스이다.

도 18은 IMS에 접속하는 차세대 네트워크 시스템인 Evolved 3GPP 시스템의 구성예이다.

도 19는 IMS 단말기인 이동 단말기를 구입하였을 때에 그 이동 단말기를 IMS에 등록하는 수순 설명도이다.

도 20은 IMS 단말기의 발호 수순 설명도이다.

도 21은 착신측 단말기가 권외에서 aGW가 Paging하여도 응답이 없는 경우의 시퀀스이다.

도 22는 착신측 단말기가 busy 상태에 있는 경우의 시퀀스이다.

도 23은 처리의 호 접속 수순의 도중에서 에러가 발생한 경우의 시퀀스이다.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

(A) 본 발명의 원리

본 발명은, 이동 단말기와 IMS 간의 SIP 프로토콜의 메시지수를 무선 구간에서 줄임으로써, 무선 구간의 데이터수를 삭감하고, 주파수 대역의 점유 시간을 줄인다. 또한, 본 발명은, 착신측 단말기의 호출 중에 중간 노드가 선행하여 접속 처리를 행하는 것, 메시지가 통과하는 노드수를 감소시키고, 이에 의해 호 접속 시간의 단축을 도모한다.

그런데，IMS(기간 네트워크)측은, 사양에 의해 이미 정해진 SIP 메시지를 송수신하지 않으면 호 제어를 할 수 없도록 정해져 있다. 이 때문에, IMS에 도달하는 메시지의 수나, IMS로부터 보내어지는 메시지의 수를 삭감할 수는 없다. 따라서, 본 발명에서는, 무선 통신을 행하는 기지국 eNB와 IMS 사이의 중간 노드(대리 장치로 부름)에, 그 IMS와 이동 단말기 UE(User Equipment) 간에서 본래 송수신되 는 SIP 메시지의 일부의 송수신을 대행시킨다. 이와 같이 하면, 이동 단말기에 송신하고, 및 이동 단말기로부터 수신하는 SIP 메시지를 필요 최소한으로 할 수 있고, 이에 의해 무선 구간에서의 메시지수를 삭감할 수 있다. 대리 장치는 기지국 eNB이어도 되지만, 실시예에서는 aGW를 대리 장치로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 원리 설명도로서, 도 1의 (A)는 본 발명에서의 SIP 메시지의 플로우를 나타내고, 도 1의 (B)는 종래의 SIP 메시지의 플로우를 나타내고 있다. 도 1의 (A)에서, 대리 장치인 aGW(2a, 2b)는, 기간 네트워크인 IMS(5)의 CSCF(8)와 이동 단말기(4a, 4b) 간에서 본래 송수신되는 SIP 메시지의 일부의 송수신을 이동 단말기 대신에 행한다. 그리고, aGW(2a, 2b)는, CSCF(8)로부터 수신한 필요 최소한의 SIP 메시지만을 이동 단말기(4a, 4b)에 송출하고, 또한, 그 이동 단말기로부터 필요 최소한의 SIP 메시지만을 수신하여 CSCF(8)에 보낸다. 이 결과, 무선 구간에서의 메시지수를 삭감할 수 있다. 도 1의 (B)의 종래 방식에서는, 모든 SIP 메시지를 aGW(2a, 2b)를 통하여 CSCF(8)와 이동 단말기(4a, 4b) 간에서 송수신하기 때문에 무선 구간에서의 메시지수가 매우 많아진다.

또한，CSCF(8)와 착신측 이동 단말기간에서 본래 송수신되는 SIP 메시지의 일부의 송수신을 착신측 aGW(도시 생략)에 대행 가능하도록 구성한다. 이에 의해, 착신측 aGW와 착신측 이동 단말기간의 접속을 행하고 있는 동안에, 발신측의 호 접속 시퀀스를 진행시킬 수 있어, 호 접속 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

(B) 시스템 구성

도 2는 본 발명을 적용할 수 있는 통신 시스템의 구성도로서, 기간 네트워크 인 IMS(5)의 좌측이 송신측의 Evolved 3GPP 시스템이며, 기지국(1a), aGW(2a), IASA(3), 이동 단말기(4a), PCRF/PCEF(7)를 구비하고 있다. IMS(5)의 우측이 수신측의 Evolved 3GPP 시스템이며, 기지국(11a), aGW(12a), IASA(13), 이동 단말기(14a), PCRF/PCEF(17)를 구비하고 있다.

IMS(5)는 호 접속 시퀀스 처리를 행하기 위해서 송신측에 CSCF(8) 및AF(Application Function)(9)를 구비하고, 수신측에 CSCF(18) 및 AF(19)를 구비하고 있다. 호 접속 시, CSCF가 후술하는 호 접속 시퀀스 처리를 행하고, AF가 CSCF로부터 제시된 베어러 설정에 필요한 정보를 분석하여 PCRF/PCEF에 베어러 설정을 지시한다. IMS(5)는 호 접속 완료 후에 데이터를 도시하지 않은 라우터를 통해서는 발신측과 수신측 사이에서 송수신한다.

발신측 aGW(2a)는, 각 이동 단말기의 단말 정보나 가입자 정보를 취득하여 축적하는 유저 정보 축적부(51), SIP 시그널링 메시지를 수신하여 해석하는 처리MAL, 상기 축적 정보를 이용한 베어러 설정 처리 BST, 이동 단말기와 기지국간의 SIP 시그널링 메시지의 중계 처리 MRL, 이동 단말기 대신에 SIP 시그널링 메시지를 작성하여 송신하는 처리 SAP를 행하는 처리부(52), 이동 단말기와 메시지의 송수신을 행하는 송수신부(53), 기간 네트워크측과 메시지의 송수신을 행하는 송수신부(54)를 구비하고 있다. 또한, 착신측 aGW(12a)도 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.

(C) 호 접속 시퀀스

IMS 단말기로서 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기와, 그 개량한 SIP를 탑재하지 않은 IMS 단말기가 있고, 각각에 의해 시퀀스 처리가 상이하다. 도 3은 IMS 단말기에 SIP가 탑재되어 있는지의 여부에 의해 어떤 시퀀스 처리를 실행할지 결정하는 처리 플로우이다.

aGW(2a)는 호 접속의 최초에 행해지는 인증 처리에서(스텝 101), 이동 단말기가 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기인지 판단하고(스텝 102), 「예」이면 제1 시퀀스 처리(예를 들면 도 5의 시퀀스 처리)를 실행하고(스텝 103), Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기가 아니면 제2 시퀀스 처리(예를 들면 도 9의 시퀀스 처리)를 실행한다(스텝 104).

(C-1) Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기의 시퀀스

(a) 등록 시퀀스

도 4는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기(4a)를 구입한 후에 IMS(5)에 등록하는 수순 설명도이다. 등록을 위한 요구가 있으면 이동 단말기(4a)와 eNB(1a) 간이 RRC(Radio Resource Control)에 의해 접속되고, 그러한 후, Attach에 의해 이동 단말기(4a)와 aGW(2a) 간이 접속되어, 이동 단말기(4a)의 고유의 번호(단말기 ID) 및 그 단말기의 능력 정보(미디어 정보, 코덱 정보)가 aGW(2a)에 통지된다. 미디어 정보란, 이동 단말기가 취급할 수 있는 미디어 정보이며, 예를 들면, 이동 단말기가 음성 정보만을 취급할 수 있는지, 음성 정보와 비디오 정보의 양방을 취급할 수 있는지를 지시한다. 코덱 정보는 음성, 비디오 정보의 부호화 방법을 지시하는 것이다.

RRC 접속이 완료되면 HSS(6)는 IASA(3), aGW(2a)를 통하여 이동 단말기(4a) 의 인증을 행하고, aGW(2a)는 이동 단말기(4a)가 자신의 담당 단말기이다라는 취지를 HSS(6)에 등록한다. 또한，aGW(2a)는 상기 통지된 단말 정보(미디어 정보, 코덱 정보) 외에 HSS(6)로부터 취득한 가입자 정보(예를 들면 가입자 서비스 정보)를 이동 단말기에 대응시켜 보존한다. 이에 의해，aGW(2a)는 호 접속 시에 발신측 이동 단말기에 설정해야 할 QoS를 인식할 수 있게 된다.

이상의 인증, 등록, 비닉 처리가 종료되면, 이동 단말기(4a)는 IMS 서비스를 받기 위해서 IMS(5)의 CSCF(8)에 등록을 요구한다(Register). CSCF(8)는 이동 단말기(4a)가 미등록이기 때문에，401 Unauthrized를 회신한다. 이에 의해, 이동 단말기(4a)는 인증 데이터를 부가하여 다시 등록을 요청한다(Register). CSCF는 그 인증 데이터를 참조하여 정당하면 그 이동 단말기(4a)를 등록하고, 등록하였다는 취지를 나타내는 200OK 메시지를 이동 단말기(4a)에 송신한다. 이상에 의해, 이동 단말기(4a)는 IMS 서비스를 받을 수 있게 된다.

(b) 제1 실시예의 호 접속 시퀀스

도 5는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 이동 단말기(4a)의 발호 시에서의 호 접속 시퀀스의 설명도이다.

이동 단말기(4a)가 발호하면 그 이동 단말기와 eNB(1a) 간이 RRC에 의해 접속되고, 그러한 후, Attach에 의해 이동 단말기와 aGW 간이 접속됨과 함께, 이동 단말기의 고유의 번호(단말기 ID)가 aGW에 통지된다. RRC 접속이 완료되면 HSS(6)는 IASA(3), aGW(2a)를 통하여 이동 단말기(4a)의 인증을 행한다. 인증 처리가 종료되면, 이동 단말기(4a)는 INVITE 메시지를 CSCF(8, 18)에 송신한다. 발신측의 aGW(2a)는 INVITE 메시지를 해석/중계한다. INVITE 메시지는 통상 표 1에 나타내는 내용을 구비하고 있다.

INVITE 메시지에서, "Require:precondition"은, 베어러 설정 시에 INVITE 메시지 내의 QoS 전제 조건에 따르도록 지시하는 것이다. 또한,

는 QoS 전제 조건을 특정하는 것이며, 2개 존재하지만, 최초의 QoS 전제 조건은 비디오에 관해서 현재 자신도 상대도 QoS가 설정되어 있지 않지만, 쌍방향 통신을 희망하는 것을 의미하고, 제2번째의 QoS 전제 조건은 음성에 관하여 현재 자신도 상대도 QoS가 설정되어 있지 않지만, 쌍방향 통신을 희망하는 것을 의미하고 있다.

"Supported:100rel"은 확인 응답이 필요한 것을 지시하는 것, "Allow:INVITE, ACK, CANCEL, BYE, PRACK, UPDATE, REFER, MESSAGE"는 이동 단말기(4a)가 사용하는 SIP 메시지를 의미한다.

통상의 IMS 이동 단말기는 표 1의 INVITE 메시지를 발생하지만, Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 이동 단말기(4a)가 발생하는 INVITE 메시지는 표 1 중의 하선으로 나타내는 메시지를 포함하지 않는다. INVITE 메시지에 "precondition"이 포함되지 않는다고 하는 것은, 이동 단말기(4a)가 QoS의 전제 조건의 지정을 행하지 않는 것을 의미하고, INVITE 메시지에 "Supported:100rel"이 포함되지 않는다고 하는 것은, 이동 단말기(4a)가 확인 응답을 필요로 하지 않는 것을 의미하고, PRACK, UPDATE가 포함되지 않는 것은 이동 단말기(4a)가 PRACK, UPDATE를 사용하지 않는 것을 의미한다.

따라서，aGW(2a)는 이후의 베어러 설정 시에 INVITE 메시지 내의 전제 조건을 참조하지 않고, 미리 등록되어 있는 단말 정보, 가입자 정보에 기초하여 베어러 설정을 행한다. 또한，aGW(2a)는 확인 응답을 이동 단말기(4a)에 보내지 않고, 게다가, 이동 단말기(4a)를 대행하여 PRACK, UPDATE를 발행한다.

도 5로 되돌아가서, aGW(2a)는 수신한 INVITE 메시지를 CSCF(8)에 보내고, CSCF(8)는 INVITE 메시지를 접수하였다는 취지의 100 Trying 메시지를 aGW(2a)를 통하여 이동 단말기(4a)에 회신한다. 또한，CSCF(8)는 INVITE 메시지를 착신측의 이동 단말기(14a)에 보내지만, 착신측의 이동 단말기와 aGW 간이 접속되어 있지 않은 경우, aGW(12a)는 일제 호출(paging)한다. 이 paging에 의해 착신측의 이동 단말기(14a)가 응답하면, 발신측과 마찬가지로 RRC 접속, 인증/비닉 처리가 행해지고, 인증이 종료되면, aGW(12a)는 INVITE 메시지를 이동 단말기(14a)에 보낸다. 이동 단말기(14a)는 INVITE 메시지를 수신하면, 접수하였다는 취지를 나타내는 100 Trying 메시지를 회신함과 함께, 세션의 진척 정황을 나타내는 183 Session Progress 메시지를 CSCF(8, 18)에 보낸다. 착신측 aGW(12a)는 183 Session Progress 메시지를 해석/중계한다. 183 Session Progress 메시지는 표 2에 나타내는 내용을 구비하고 있다.

183 Session Progress 메시지에서, "Require:100rel"은 확인 응답이 필요한 것을 지시하는 것, "Allow:INVITE, ACK, CANCEL, BYE, PRACK, UPDATE, REFER, MESSAGE"는 이동 단말기(4a)가 사용 가능한 SIP 메시지를 의미하는 것이다. 또한,

는 QoS 전제 조건을 특정하는 것이며, 2개 존재하지만, 최초의 QoS 전제 조건은 비디오에 관하여 현재 자신도 상대도 QoS가 설정되어 있지 않지만, 쌍방향 통신을 희망하는 것을 의미하고, 제2번째의 QoS 전제 조건은 음성에 관하여 현재 자신도 상대도 QoS가 설정되어 있지 않지만, 쌍방향 통신을 희망하는 것을 의미하고 있다.

통상의 IMS 이동 단말기는 표 2의 183 Session Progress 메시지를 발생하지만, Evolved 3GPP 용으로 개량한 SIP를 탑재한 이동 단말기(14a)가 발생하는 183 Session Progress 메시지는 표 2 중의 하선으로 나타내는 메시지를 포함하지 않는다. INVITE에 "Require:100rel"이 포함되지 않는다고 하는 것은, 이동 단말기(14a)가 확인 응답을 필요로 하지 않는 것을 의미하고, PRACK, UPDATE가 포함되지 않는 것은 이동 단말기(14a)가 PRACK, UPDATE를 사용하지 않는 것을 의미하고, QoS의 전제 조건이 포함되지 않는다고 하는 것은, 이동 단말기(14a)가 QoS의 전제 조건의 지정을 183 Session Progress로 행하지 않는 것을 의미한다.

따라서，aGW(12a)는 이후의 베어러 설정 시에 183 Session Progress 메시지의 전제 조건을 참조하지 않고, 미리 등록되어 있는 단말 정보, 가입자 정보에 기초하여 베어러 설정을 행한다. 또한，aGW(12a)는 확인 응답을 이동 단말기(14a)에 보내지 않고, 게다가, 이동 단말기(14a)를 대행하여 PRACK, UPDATE를 발행한다.

도 5로 되돌아가서, aGW(12a)는 수신한 183 Session Progress 메시지를 CSCF(8, 18)에 보내고, CSCF(8, 18)는 183 Session Progress 메시지를, 발신측 aGW(2a)를 통하여 발신측 이동 단말기(4a)에 통지한다. 이 때, aGW(2a)는 이동 단말기(4a)를 대행하여 확인 응답인 PRACK를, CSCF(8, 18)를 통하여 착신측 aGW(12a)에 보낸다. 착신측 aGW(12a)는 PRACK를 수신하면 착신측 이동 단말기(14a)를 대행하여 200OK를 CSCF(8, 18)를 통하여 발신측 aGW(2a)에 통지한다. 이 경우, 발신측 aGW(2a)는 그 확인 응답 200OK를 착신측 이동 단말기(14a)에 송신하지 않는다.

CSCF(8, 18)의 AF는 200OK의 수신에 의해, 미리 등록되어 있는 단말 정보, 가입자 정보에 기초하여 단말기(4a, 14a)의 베어러 설정에 필요한 정보를 결정하여 PCRF/PCEF(7, 17)에 전달하고, PCRF/PCEF(7, 17)는 발신측 aGW(2a), 착신측 aGW(12a)와의 사이에서 베어러 설정을 행하고, 또한, 발신측 aGW(2a) 및 착신측 aGW(12a)는, 이동 단말기(4a, 14a)와의 사이에서 베어러 설정을 행한다.

베어러 설정의 완료에 의해, 발신측 aGW(2a)는 발신측 이동 단말기(4a)를 대행하여 UPDATE를 CSCF(8, 18)를 통하여 착신측 aGW(12a)에 보낸다. 착신측 aGW(12a)는 UPDATE를 수신하였을 때, 그 UPDATE를 착신측 이동 단말기(14a)에 보내지 않는다. 그리고, 착신측 aGW(12a)는 이동 단말기(14a)와의 사이에서 베어러 설정이 완료되어 있으면, 그 이동 단말기(14a)를 대행하여 200OK 메시지를 CSCF(8, 18)를 통하여 발신측 aGW(2a)에 보낸다. 발신측 aGW(2a)는 200OK 메시지를 수신하여도 이동 단말기(4a)에 송신하지 않는다.

착신측 이동 단말기(14a)는 베어러 설정이 완료되면, 호출음 발생 후, Ringing 메시지를, 착신측 aGW(12a), CSCF(8, 18), 발신측 aGW(2a)를 통하여 발신측 이동 단말기(4a)에 보낸다. 발신측 aGW(2a)는 Ringing 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하면, 이동 단말기(4a)를 대행하여 PRACK를 CSCF(8, 18)를 통하여 착신측 이동 단말기(14a)에 송신하고, 착신측 이동 단말기(14a)는 PRACK를 수신하여도 착신측 이동 단말기(14a)에 보내지 않고, 즉시 이동 단말기(14a)를 대행하여 200OK를 송신한다.

이러한 상태에서, 착신측 이동 단말기(14a)의 유저가 예를 들면 수화기를 집어들면(Off Hook), 착신측 이동 단말기(14a)는 착신측 aGW(12a), CSCF(8, 18),발신측 aGW(2a)를 통하여 200OK(INVITE)를 발신측 이동 단말기(4a)에 보내고, 발신측 이동 단말기(4a)는 200OK(INVITE)의 수신에 의해 ACK를 착신측 이동 단말기(14a)에 회신한다. 이상에 의해, 양 이동 단말기(4a, 14a) 간에서 통신이 가능하게 된다.

제1 실시예에 따르면, 송신측의 무선 구간에서의 호 접속 시에서의 메시지수가 12개로부터 6개로 반감하고, 또한, 수신측의 무선 구간에서의 호 접속 시에서의 메시지수도 12개로부터 6개로 반감한다. 이와 같이, 무선 구간에서의 시그널링수를 삭감할 수 있기 때문에, 고속 통신을 가능하게 하면서, 동시에 보다 많은 호 접속이 가능하게 된다.

(c) 제1 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예

도 6은 제1 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다. 도 5의 제1 실시예에서, 발신측 aGW(2a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하면, 즉시, 그 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하지만, 도 6의 변형예에서는 200OK를 수신하고 나서 183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신한다.

착신측 이동 단말기(14a)의 단말 정보나 가입자 정보에 따라서는, 발신측 이동 단말기(4a)가 원하는 미디어나 QoS를 정상적으로 선택할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우, 착신측 aGW(12a)나 CSCF(8, 18)는 200OK를 내지 않고, NG를 내어, 에러로 되는 경우가 있다. 따라서, 발신측 aGW(2a)는 200OK를 수신하고 나서 183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하고, NG를 수신하면 발신측 이동 단말기(4a)에 에러 통지한다. 이와 같이 하면, 미디어나 QoS 등을 정상적으로 선택할 수 있었던 것을 확인하고 나서 183 Session Progress 응답을 단말기에 송신할 수 있다. 또한, 미디어나 QoS 등을 정상적으로 선택할 수 없어 각종 에러가 발생하여도, 발신측 이동 단말기(4a)로부터 보아 183 Session Progress 수신 전에 그 에러 메시지를 수신할 수 있어, 통상의 에러가 발생한 경우에 이동 단말기가 받는 메시지순에 일치시킬 수 있다.

(d) 호 접속 시간을 단축하는 제2 실시예의 호 접속 시퀀스

도 7은 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 이동 단말기(4a)의 발호 시의 다른 호 접속 시퀀스로서, 호 접속 시간을 단축할 수 있다.

도 5의 호 접속 시퀀스와 상이한 점은,

(1) paging에 의해 착신측 aGW(12a)와 착신측 이동 단말기(14a) 간의 접속 제어(RRC 접속, 인증 처리 등)를 행하고 있는 동안에, 착신측 aGW(12a)가 183 Session Progress 메시지를 발행하는 점,

(2) 이후, 발신측은, 착신측 이동 단말기(14a)에 관계없이, 접속 완료/통신 개시를 나타내는 200OK(INVITE)까지의 호 접속 시퀀스 처리(500)를 실시하는 점,

(3) 착신측 aGW(12a)와 착신측 이동 단말기(14a) 간의 접속이 완료된 후, 착신측 aGW(12a)와 착신측 이동 단말기(14a) 간에서 독자적으로 200OK(INVITE)까지의 호 접속 시퀀스 처리를 실시하는 점

이다.

착신측 이동 단말기(14a)는 Ringing를 송신한 후, 착신측 이동 단말기(14a)의 유저가 예를 들면 수화기를 집어들면(Off Hook), 착신측 이동 단말기(14a)는 착신측 aGW(12a), CSCF(8, 18), 발신측 aGW(2a)를 통하여 200OK(INVITE)를 발신측 이동 단말기(4a)에 보내고, 발신측 이동 단말기(4a)는 200OK(INVITE)의 수신에 의해 ACK를 착신측 이동 단말기(14a)에 회신한다. 이상에 의해, 양 이동 단말기(4a, 14a) 간에서 통신이 가능하게 된다.

제2 실시예에 따르면, 착신측 aGW(12a)와 착신측 이동 단말기(14a) 간의 접속 제어가 완료되기 전에 200OK(INVITE)까지의 호 접속 시퀀스 처리를 실시하기 때문에, 호 접속 처리를 단시간에 행하는 것이 가능하게 된다.

(e) 제2 실시예 호 접속 시퀀스의 변형예

도 8은 제2 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다. 도 7의 제2 실시예에서, 발신측 aGW(2a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하면, 즉시, 그 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하지만, 도 8의 변형예에서는 200OK를 수신하고 나서 183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신한다.

(C-2) 통상의 IMS 단말기의 호 접속 시퀀스

(a) 등록 시퀀스

Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재하지 않은 통상의 IMS 단말기(4a)의 등록 수순은 도 19의 종래예와 동일하다.

(b) 통상의 IMS 단말기의 제1 실시예의 호 접속 시퀀스

도 9는 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재하지 않은 통상의 IMS 이동 단말기(4a)의 발호 시에서의 호 접속 시퀀스의 설명도이다.

이동 단말기(4a)가 발호하면 그 이동 단말기와 eNB(1a) 간이 RRC(Radio Resource Control)에 의해 접속되고, 그러한 후, Attach에 의해 이동 단말기와 aGW 간이 접속됨과 함께, 이동 단말기의 고유의 번호(단말기 ID)가 aGW에 통지된다. RRC 접속이 완료되면 HSS(6)는 IASA(3), aGW(2a)를 통하여 이동 단말기(4a)의 인증을 행한다. 인증 처리가 종료되면, 이동 단말기(4a)는 INVITE 메시지를 CSCF(8, 18)에 송신한다. 통상의 IMS 이동 단말기(4a)가 송신하는 INVITE 메시지는 표 1에 나타내는 내용을 구비하고 있다.

발신측 aGW(2a)는 INVITE 메시지를 해석/중계하고 CSCF(8, 18)에 보내며, CSCF(8, 18)는 INVITE를 접수하였다는 취지의 100 Trying 메시지를 aGW(2a)를 통하여 이동 단말기(4a)에 회신한다. 또한，CSCF(8, 18)는 INVITE 메시지를 착신측의 이동 단말기(14a)에 보내지만, 착신측의 이동 단말기와 aGW 간이 접속되어 있지 않은 경우, aGW(12a)는 일제 호출(paging)을 한다. 이 paging에 의해 착신측의 이동 단말기(14a)가 응답하면, 발신측과 마찬가지로 RRC 접속, 인증/비닉 처리가 행해지고, 인증이 종료되면, 착신측 aGW(12a)는 INVITE를 착신측 이동 단말기(14a)에 보낸다. 이동 단말기(14a)는 INVITE 메시지를 수신하면, 접수하였다는 취지를 나타내는 100 Trying 메시지를 회신함과 함께, 세션의 진척 정황을 나타내는 183 Session Progress를 CSCF(8, 18)에 보낸다. 183 Session Progress는 표 2에 나타내는 내용을 구비하고 있다.

착신측 aGW(12a)는 183 Session Progress 메시지를 중계/해석하고, CSCF(8, 18)에 보내며, CSCF(8, 18)는 183 Session Progress 메시지를 발신측의 이동 단말기(4a)에 보낸다. 발신측 aGW(2a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하면, 183 Session Progess 메시지 내의 신뢰성 응답에 관한 항목을 삭제하여 발신측 이동 단말기(4a)에 통지한다. 신뢰성 응답에 관한 항목은, "Require:100rel"과 "PRACK"이다. 이에 의해, 발신측 이동 단말기(4a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하여도 PRACK를 보내지 않는다.

발신측 aGW(2a)는 183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송출한 후, 발신측 이동 단말기(4a)를 대행하여 183 Session Progress 메시지의 확인 응답인 PRACK를, CSCF(8, 18), 착신측 aGW(12a)를 통하여 착신측 이동 단말기(14a)에 보낸다. 착신측 이동 단말기(14a)는 PRACK를 수신하면, 200OK 메시지를 CSCF(8, 18)를 통하여 발신측 aGW(2a)에 보낸다. 발신측 aGW(2a)는 200OK 메시지를 수신하여도 발신측 이동 단말기(4a)에 보내지 않는다.

이상의 처리가 종료되면, CSCF(8, 18)의 AF는, INVITE 메시지나 183 Session Progress 메시지 내의 QoS 정보 및 각 이동 단말기의 계약 정보를 참조하여, 베어러 설정에 필요한 정보를 PCRF/PCEF(7, 17)에 전달하고, PCRF/PCEF(7, 17)는 발신측 aGW(2a), 착신측 aGW(12a)와의 사이에서 베어러 설정을 행하고, 각 aGW(2a, 12a)는 이동 단말기(4a, 14a)와의 사이에서 베어러 설정을 행한다.

발신측의 이동 단말기(4a)는 베어러 설정에 기초하여 갱신하면, 발신측 aGW(2a), CSCF(8, 18), 착신측 aGW(12a)를 통하여 UPDATE를 착신측 이동 단말기(14a)에 보낸다. 착신측 이동 단말기(14a)도 베어러 설정에 기초하여 갱신을 완료하고 있으면 200OK 메시지를 착신측 aGW(12a), CSCF(8, 18), 발신측 aGW(2a)를 통하여 발신측 이동 단말기(4a)에 보냄과 함께 호출음 발생 메시지(Ringing)를 보낸다.

발신측 aGW(2a)는, Ringing 메시지를 수신하면, 그 Ringing 메시지 내의 신뢰성 응답에 관한 항목을 삭제하여 발신측 이동 단말기(4a)에 통지한다. 이에 의해, 발신측 이동 단말기(4a)는 Ringing 메시지를 수신하여도 PRACK를 보내지 않는다.

발신측 aGW(2a)는 Ringing 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송출한 후, 그 발신측 이동 단말기(4a)를 대행하여 확인 응답인 PRACK를, CSCF(8, 18), 착신측 aGW(12a)를 통하여 착신측 이동 단말기(14a)에 보낸다. 착신측 이동 단말기(14a)는 PRACK를 수신하면, 200OK 메시지를 CSCF(8, 18)를 통하여 발신측의 이동 단말기(4a)에 보낸다. 발신측 aGW(2a)는 200OK 메시지를 수신하여도 발신측 이동 단말기(4a)에 보내지 않는다.

이러한 상태에서, 착신측 이동 단말기(14a)의 유저가 예를 들면 수화기를 집어들면(Off Hook), 착신측 이동 단말기(14a)는 CSCF(8)를 통하여 200OK(INVITE)를 발신측 이동 단말기(4a)에 보내고, 발신측 이동 단말기(4a)가 200OK(INVITE)의 수신에 의해 ACK를 착신측 이동 단말기(14a)에 회신하면, 양 이동 단말기(4a, 14a) 간에서 통신이 가능하게 된다.

제1 실시예에 따르면, 송신측의 무선 구간에서의 호 접속 시에서의 메시지수가 12개로부터 8개로 감소한다. 이와 같이, 무선 구간에서의 시그널링수를 삭감할 수 있기 때문에, 통상의 IMS 단말기이어도 고속 통신을 가능하게 하면서, 동시에 보다 많은 호 접속이 가능하게 된다.

(c) 제1 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예

도 10은 제1 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다. 도 9의 제1 실시예에서, 발신측 aGW(2a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하면, 즉시, 그 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하지만, 도 10의 변형예에서는 200OK를 수신하고 나서 183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신한다.

착신측 이동 단말기(14a)의 단말 정보나 가입자 정보에 따라서는, 발신측 이동 단말기(4a)가 원하는 미디어나 QoS를 정상적으로 선택할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우, 착신측 aGW(12a)나 CSCF(8, 18)는 200OK를 내지 않고, NG를 내어, 에러로 되는 경우가 있다. 따라서, 발신측 aGW(2a)는 200OK를 수신하고 나서183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하고, NG를 수신하면 발신측 이동 단말기(4a)에 에러 통지한다. 이와 같이 하면, 미디어나 QoS 등을 정상적으로 선택할 수 있었던 것을 확인하고 나서 183 Session Progress 응답을 단말기에 송신할 수 있다. 또한, 미디어나 QoS 등을 정상적으로 선택할 수 없어 각종 에러가 발생하여도, 발신측 이동 단말기(4a)로부터 보아 183 Session Progress 수신 전에 그 에러 메시지를 수신할 수 있어, 통상의 에러가 발생한 경우에 이동 단말기가 받는 메시지순에 일치시킬 수 있다.

(d) 호 접속 시간을 단축하는 제2 실시예의 호 접속 시퀀스

도 11은 통상의 IMS 이동 단말기(4a)의 발호 시의 다른 호 접속 시퀀스로서, 호 접속 시간을 단축할 수 있다.

도 9의 호 접속 시퀀스와 상이한 점은,

(1) paging에 의해 착신측 aGW(12a)와 착신측 이동 단말기(14a) 간의 접속 제어(RRC 접속, 인증 처리 등)를 행하고 있는 동안에, 착신측 aGW(12a)가 이동 단말기(14a)를 대행하여 183 Session Progress 메시지를 발행하는 점,

(2) 이후, 착신측 이동 단말기(14a)에 관계없이, 접속 완료/통신 개시를 나타내는 200OK(INVITE)까지의 호 접속 시퀀스 처리(501)을 실시하는 점,

이다.

착신측 이동 단말기(14a)가 Ringing을 송신한 후, 착신측 이동 단말기(14a)의 유저가 예를 들면 수화기를 집어들면(Off Hook), 착신측 이동 단말기(14a)는 착신측 aGW(12a), CSCF(8, 18), 발신측 aGW(2a)를 통하여 200OK(INVITE)을 발신측 이동 단말기(4a)에 보내고, 발신측 이동 단말기(4a)는 200OK(INVITE)의 수신에 의해 ACK를 착신측 이동 단말기(14a)에 회신한다. 이상에 의해, 양 이동 단말기(4a, 14a) 간에서 통신이 가능하게 된다.

(e) 제2 실시예 호 접속 시퀀스의 변형예

도 12는 제2 실시예의 호 접속 시퀀스의 변형예의 설명도이다. 도 11의 제2실시예에서, 발신측 aGW(2a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하면, 즉시, 그 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하지만, 도 12의 변형예에서는 200OK를 수신하고 나서 183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신한다.

착신측 이동 단말기(14a)의 단말 정보나 가입자 정보에 따라서는, 발신측 이동 단말기(4a)가 원하는 미디어 통신 혹은 QoS 서비스를 할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우에는, CSCF(8, 18)는 200OK를 내지 않고, NG를 내어, 에러로 되는 경우가 있다. 따라서, 발신측 aGW(2a)는 200OK를 수신하고 나서 183 Session Progress 메시지를 발신측 이동 단말기(4a)에 송신하고, NG를 수신하면 발신측 이동 단말기(4a)에 에러 통지한다. 발신측 이동 단말기(4a)는 183 Session Progress 메시지를 수신하고 있지 않기 때문에 에러 통지에 의해 호 접속을 즉시 종료할 수 있다.

(D) 권외, 비지 상태 시에서의 처리 시퀀스

도 13∼도 16은 Evolved 3GPP용으로 개량한 SIP를 탑재한 IMS 단말기의 호 접속 시퀀스(도 7의 제2 실시예)에서, 착신측 이동 단말기가 권외인 경우, busy 상태의 경우에서의 처리 시퀀스이다.

도 13은 발신측 이동 단말기(4a)에 183 Session Progress 메시지를 송신한 후에, 착신측 이동 단말기(14a)가 권외이기 때문에 응답이 없어 타임아웃으로 되어, 착신측 aGW(12a)가 406 Request Timeout을 발생하여 에러로 되는 경우의 처리 시퀀스이다.

도 14는 발신측 이동 단말기(4a)에 183 Session Progress 메시지를 송신하기 전에, 착신측 이동 단말기(14a)가 권외이기 때문에 응답이 없어 타임아웃으로 되어, 착신측 aGW(12a)가 406 Request Timeout을 발생하여 에러로 되는 경우의 처리 시퀀스이다.

도 15는 발신측 이동 단말기(4a)에 183 Session Progress 메시지를 송신한 후에, 착신측 이동 단말기(14a)가 busy 상태이기 때문에, 착신측 aGW(12a)가 486 Busy Here를 발생하여 에러로 되는 경우의 처리 시퀀스이다.

도 16은 발신측 이동 단말기(4a)에 183 Session Progress 메시지를 송신하기 전에, 착신측 이동 단말기(14a)가 busy 상태이기 때문에, 착신측 aGW(12a)가 486 Busy Here를 발생하여 에러로 되는 경우의 처리 시퀀스이다.

도 17은 INVITE에 대한 정상 응답 200OK(INVITE)를 발생하기 전에 Error 발생 메시지 XXX(error)가 발생하여 에러로 되는 경우의 처리 시퀀스이다. 발신측 이동 단말기(4a)는 200OK(INVITE)를 수신하고 있지 않으므로 통상의 발호 시의 에러로 된다.

·발명의 효과

이상 본 발명에 따르면, 다양한 서비스를 향수하면서 무선 구간의 시그널링수를 삭감할 수 있고, 동시에 보다 많은 링크가 통신 가능하게 된다. 또한，엔드-엔드간을 흐르는 SIP 메시지를 삭감함으로써, 호 접속 시간의 단축을 도모할 수 있고, 주파수 대역을 점유하지 않아, 무선 자원의 유효 활용이 가능하게 된다.

Claims

SIP 프로토콜을 이용하여 유저 단말기와 기간 네트워크 사이에서 액세스 네트워크를 통하여 호 접속을 행하는 호 접속 처리 방법에 있어서,

상기 액세스 네트워크 내의 장치(대리 장치)에 소정의 SIP 시그널링 메시지의 기간 네트워크에의 송신을 유저 단말기 대신에 행하도록 그 유저 단말기로부터 지시하는 제1 스텝과,

상기 지시에 따라서, 상기 대리 장치가, 호 접속 시에 상기 소정의 SIP 시그널링 메시지를 유저 단말기 대신에 기간 네트워크에 송신하는 제2 스텝과,

상기 소정의 SIP 시그널링 메시지 이외의 메시지는 유저 단말기와 기간 네트워크 사이에서 송수신하는 제3 스텝

을 갖는 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 스텝의 지시는, 유저 단말기가 SIP 프로토콜의 INVITE 메시지로, (1) 신뢰성 응답을 요구하지 않는 것, (2) 베어러 설정을 위한 전제 조건을 지정하지 않는 것을 선언함으로써 행하고,

상기 제2 스텝에서, 상기 대리 장치는 신뢰성 응답에 관한 SIP 시그널링 메시지의 송수신, 및 베어러 설정 후의 소정의 SIP 시그널링 메시지의 송수신을, 유 저 단말기 대신에 행하는 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
제2항에 있어서,

유저 단말기를 상기 액세스 네트워크에 등록할 때, 그 유저 단말기의 능력 정보나 가입자 정보를 상기 대리 장치에 등록하는 스텝을 구비하고,

상기 대리 장치는 그 등록 정보를 이용하여 베어러 설정을 행하고, 그 베어러 설정 후의 소정의 SIP 시그널링 메시지의 송수신을, 유저 단말기 대신에 행하는 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
제1항에 있어서,

소정의 SIP 시그널링 메시지의 송수신을 유저 단말기 대신에 행하도록 그 유저 단말기로부터 지시가 있었을 때, 상기 지시를 수신한 것을 그 유저 단말기에 통지하는 스텝,

상기 SIP 시그널링 메시지의 송수신을 유저 단말기 대신에 행하는 스텝

을 갖는 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
제4항에 있어서,

상기 소정의 SIP 시그널링 메시지는, 확인 응답의 SIP 시그널링 메시지인 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서,

호 접속 시에 발신측 유저 단말기가 SIP 프로토콜의 INVITE 메시지를 발신하고 나서, 그 INVITE 메시지에 대한 200OK를 착신측 유저 단말기가 응답하기 직전까지의 호 접속 처리 시퀀스를, 그 착신측 유저 단말기의 네트워크에의 접속 상태에 관계없이, 발신측에서 독자적으로 진행시키는 스텝과,

발신측 유저 단말기가 착신측 유저 단말기로부터 상기 200OK를 수신한 후, 상기 기간 네트워크를 통하여 발신측 유저 단말기와 착신측 유저 단말기 사이에서 통신을 행하는 스텝

을 구비하는 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
제6항에 있어서,

상기 착신측 유저 단말기가 200OK를 응답하기 직전까지의 착신측의 호 접속 처리 시퀀스를, 그 착신측 유저 단말기와 착신측의 대리 장치 사이에서 독자적으로 행하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서,

상기 대리 장치는 기간 네트워크로부터 호 접속의 진척 정황을 나타내는 SIP 메시지를 수신하였을 때, 그 메시지의 유저 단말기에 송신을 유보하고, 서비스 내용이나 Qos의 선택이 정상적으로 종료된 것을 확인하고 나서, 그 메시지를 유저 단말기에 송신하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 호 접속 처리 방법.
SIP 프로토콜을 이용하여 유저 단말기와의 사이에서 호 접속 처리를 행하는 기간 네트워크에 액세스하는 액세스 네트워크 내에 설치되고, 호 접속 시에 유저 단말기를 대리하여 기간 네트워크와의 사이에서 SIP 시그널링 메시지의 송수신을 행하는 메시지 송수신 대리 장치에 있어서,

유저 단말기의 능력 정보나 가입자 정보를 취득하여 축적하는 유저 정보 축적부와,

SIP 시그널링 메시지를 수신하여 해석하는 처리, 상기 축적 정보를 이용한 베어러 설정 처리, 이동 단말기와 기지국간의 SIP 시그널링 메시지의 중계 처리, 이동 단말기 대신에 SIP 시그널링 메시지를 작성하여 송신하는 처리를 행하는 처리부와,

유저 단말기와 메시지의 송수신을 행하는 송수신부와,

기간 네트워크측과 메시지의 송수신을 행하는 송수신부

를 구비한 것을 특징으로 하는 메시지 송수신 대리 장치.